(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ（１３）に形成された円柱状空間のプランジャ孔（１３ａ）と、
前記シリンダ（１３）に形成され、前記プランジャ孔（１３ａ）よりもプランジャ孔径方向外側に位置して一端が前記プランジャ孔（１３ａ）と交差する吐出孔（１３ｃ）と、
前記プランジャ孔（１３ａ）内で往復動して流体を加圧するプランジャ（１４）とを備え、
前記プランジャ（１４）にて加圧された流体が前記吐出孔（１３ｃ）を介して外部に導かれるポンプにおいて、
前記シリンダ（１３）には、前記プランジャ孔（１３ａ）と前記吐出孔（１３ｃ）との交差部に、プランジャ孔径方向外側に向かって窪んだ座ぐり部（１３ｄ）が設けられ、
前記座ぐり部（１３ｄ）をプランジャ孔径方向中心から見たとき、前記プランジャ孔（１３ａ）と前記座ぐり部（１３ｄ）との境界部（１３ｅ、１３ｆ）のうち、前記吐出孔（１３ｃ）のプランジャ孔軸線方向両側に位置する第１境界部（１３ｅ）が、プランジャ孔軸線に対して垂直方向に直線状に延びているとともに、この直線状の前記第１境界部（１３ｅ）は前記吐出孔（１３ｃ）の直径よりも長く形成されており、
前記吐出孔（１３ｃ）のプランジャ孔周方向両側に位置する第２境界部（１３ｆ）が、円弧状であり、
前記座ぐり部（１３ｄ）をプランジャ孔径方向中心から見たとき、前記直線状の第１境界部（１３ｅ）と前記円弧状の第２境界部（１３ｆ）とが、前記プランジャ孔軸線に対して垂直方向に長い長穴形状をなしており、
前記プランジャ孔（１３ａ）と前記座ぐり部（１３ｄ）との境界部（１３ｅ、１３ｆ）、および前記吐出孔（１３ｃ）と前記座ぐり部（１３ｄ）との境界部（１３ｈ）に、面取りが施されていることを特徴とするポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を吸入・吐出するポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮着火式内燃機関に燃料を噴射するための燃料噴射装置は、燃料を加圧してコモンレールに供給するサプライポンプを備えている。そのサプライポンプは、シリンダに形成された円柱状空間のプランジャ孔内でプランジャが往復動して燃料が加圧され、その加圧された燃料がシリンダに形成された吐出孔を介してコモンレール側に吐出されるようになっている。そして、プランジャ孔と吐出孔との交差部に応力が集中してシリンダが破損する虞があるため、交差部に楕円形状の座ぐり部を設けて応力を分散させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−６８３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、更なる低エミッションを実現するため、燃料噴射装置に対して高圧化が要求されている。そのため、シリンダの耐圧強度をさらに高める必要が生じている。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、プランジャ孔と吐出孔とが交差する構成のポンプにおいて、シリンダの耐圧強度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、シリンダ（１３）に形成された円柱状空間のプランジャ孔（１３ａ）と、シリンダ（１３）に形成され、プランジャ孔（１３ａ）よりもプランジャ孔径方向外側に位置して一端がプランジャ孔（１３ａ）と交差する吐出孔（１３ｃ）と、プランジャ孔（１３ａ）内で往復動して流体を加圧するプランジャ（１４）とを備え、プランジャ（１４）にて加圧された流体が吐出孔（１３ｃ）を介して外部に導かれるポンプにおいて、シリンダ（１３）には、プランジャ孔（１３ａ）と吐出孔（１３ｃ）との交差部に、プランジャ孔径方向外側に向かって窪んだ座ぐり部（１３ｄ）が設けられ、座ぐり部（１３ｄ）をプランジャ孔径方向中心から見たとき、プランジャ孔（１３ａ）と座ぐり部（１３ｄ）との境界部（１３ｅ、１３ｆ）のうち、吐出孔（１３ｃ）のプランジャ孔軸線方向両側に位置する第１境界部（１３ｅ）が、プランジャ孔軸線に対して垂直方向に直線状に延びているとともに、この直線状の第１境界部（１３ｅ）は吐出孔（１３ｃ）の直径よりも長く形成されており、吐出孔（１３ｃ）のプランジャ孔周方向両側に位置する第２境界部（１３ｆ）が、円弧状であり、座ぐり部（１３ｄ）をプランジャ孔径方向中心から見たとき、直線状の第１境界部（１３ｅ）と円弧状の第２境界部（１３ｆ）とが、プランジャ孔軸線に対して垂直方向に長い長穴形状をなしており、プランジャ孔（１３ａ）と座ぐり部（１３ｄ）との境界部（１３ｅ、１３ｆ）、および吐出孔（１３ｃ）と座ぐり部（１３ｄ）との境界部（１３ｈ）に、面取りが施されていることを特徴とする。
【０００７】
これによると、第１境界部（１３ｅ）はプランジャ孔軸線に対して垂直方向に（すなわち応力と同方向に）延びているため、第１境界部（１３ｅ）は応力集中係数が１（すなわち最小）になって第１境界部（１３ｅ）付近に発生する応力が小さくなり、プランジャ孔（１３ａ）と吐出孔（１３ｃ）とが交差する構成のポンプにおいてシリンダ（１３）の耐圧強度を高めることができる。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、座ぐり部（１３ｄ）をプランジャ孔径方向中心から見たとき、プランジャ孔（１３ａ）と座ぐり部（１３ｄ）との境界部（１３ｅ、１３ｆ）のうち、吐出孔（１３ｃ）のプランジャ孔周方向両側に位置する第２境界部（１３ｆ）が、円弧状であることを特徴とする。
【０００９】
ところで、第１境界部（１３ｅ）と第２境界部（１３ｆ）とがともに直線である場合は、両境界部（１３ｅ、１３ｆ）の接続部が角部形状になり、両境界部（１３ｅ、１３ｆ）の接続部に応力が集中するのに対し、第２境界部（１３ｆ）を円弧状にすることにより両境界部（１３ｅ、１３ｆ）の接続部がＲ形状になり、両境界部（１３ｅ、１３ｆ）の接続部への応力集中を緩和することができる。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、プランジャ孔（１３ａ）と座ぐり部（１３ｄ）との境界部（１３ｅ、１３ｆ）、および吐出孔（１３ｃ）と座ぐり部（１３ｄ）との境界部（１３ｈ）に、面取りが施されていることを特徴とする。
【００１１】
これによると、各境界部（１３ｅ、１３ｆ、１３ｈ）への応力集中を緩和することができる。
【００１２】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るポンプの構成を示す断面図である。
【図２】（ａ）は図１のポンプにおけるシリンダ１３の要部を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態について説明する。本実施形態に係るポンプは、圧縮着火式内燃機関に燃料を噴射するための燃料噴射装置において、高圧の燃料を蓄えるコモンレールに高圧の燃料を供給するサプライポンプとして用いられる。
【００１５】
図１は本実施形態に係るポンプの構成を示すもので、ポンプハウジング１０には、その下端側に位置するカム室１０ａと、このカム室１０ａからポンプハウジング１０の上方に向かって延びる円柱状空間の摺動子挿入孔１０ｂと、この摺動子挿入孔１０ｂからポンプハウジング１０の上端面まで延びる円柱状空間のシリンダ挿入孔１０ｃとが形成されている。
【００１６】
カム室１０ａには、図示しない圧縮着火式内燃機関（以下、内燃機関という）にて駆動されるカム軸１１が配置され、このカム軸１１はポンプハウジング１０に回転自在に支持されている。また、カム軸１１にはカム１２が形成されている。
【００１７】
シリンダ挿入孔１０ｃには、シリンダ挿入孔１０ｃを塞ぐようにしてシリンダ１３が取り付けられている。このシリンダ１３には、円柱状空間のプランジャ孔１３ａが形成されており、このプランジャ孔１３ａに、円柱状のプランジャ１４が往復動自在に挿入されている。そして、このプランジャ１４の上端面とシリンダ１３の内周面とによりポンプ室１５が形成されている。
【００１８】
プランジャ１４の下端にシート１４ａが連結されており、このシート１４ａはスプリング１６によって摺動子１７に押し付けられている。この摺動子１７は、有底円筒状に形成されており、摺動子挿入孔１０ｂに往復動自在に挿入されている。また、摺動子１７にはカムローラ１８が回転自在に取り付けられており、このカムローラ１８はカム１２に当接している。そして、カム軸１１の回転によりカム１２が回転すると、シート１４ａ、摺動子１７およびカムローラ１８とともに、プランジャ１４が往復駆動されるようになっている。
【００１９】
シリンダ１３とポンプハウジング１０との間には、燃料溜り１９が形成されている。この燃料溜り１９には、図示しないフィードポンプから吐出される低圧の燃料が、図示しない低圧燃料配管を介して供給されるようになっている。また、燃料溜り１９は、シリンダ１３に形成された吸入通路１３ｂ、および電磁弁３０内の吸入通路３１ａを介して、ポンプ室１５に連通可能になっている。
【００２０】
シリンダ１３には、プランジャ孔１３ａよりもプランジャ孔径方向外側に吐出孔１３ｃが形成されている。この吐出孔１３ｃは、一端がプランジャ孔１３ａと交差して、ポンプ室１５に常時連通している。そして、ポンプ室１５は、この吐出孔１３ｃ、吐出弁２０、および図示しない高圧燃料配管を介して図示しないコモンレールに接続されている。
【００２１】
吐出弁２０は、吐出孔１３ｃの下流側においてシリンダ１３に取り付けられている。この吐出弁２０は、吐出孔１３ｃを開閉する弁体２０ａと、この弁体２０ａを閉弁向きに付勢するスプリング２０ｂとを備えている。そして、ポンプ室１５で加圧された燃料は、スプリング２０ｂの付勢力に抗して弁体２０ａを開弁向きに移動させ、コモンレールに圧送されるようになっている。
【００２２】
電磁弁３０は、プランジャ１４の上端面に対向した位置において、ポンプ室１５を閉塞するようにしてシリンダ１３に螺合固定されている。電磁弁３０のボディ３１には、一端がポンプ室１５に連通し他端が吸入通路１３ｂに連通する吸入通路３１ａと、この吸入通路３１ａ中に配置されたシート部（図示せず）とが形成されている。
【００２３】
また、この電磁弁３０は、通電時に吸引力を発生するソレノイド３２、ソレノイド３２により吸引されるアーマチャ３３、このアーマチャ３３を反吸引側に向かって付勢するスプリング３４、アーマチャ３３と一体に移動してシート部に接離することにより吸入通路３１ａを開閉する弁体３５、この弁体３５の開弁時の位置を規制するストッパ３６とを有している。ストッパ３６は、電磁弁３０のボディ３１とシリンダ１３に挟持されており、吸入通路３１ａとポンプ室１５とを連通させる連通孔（図示せず）が多数形成されている。
【００２４】
次に、本実施形態になるポンプの要部の構成について詳述する。図２（ａ）は図１のポンプにおけるシリンダ１３の要部を示す断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００２５】
図２に示すように、吐出孔１３ｃのうちプランジャ孔１３ａに近い部位は、プランジャ孔軸線Ｊ１に対して直交している。
【００２６】
シリンダ１３の内周面においてプランジャ孔１３ａと吐出孔１３ｃとが交差する交差部に、吐出孔１３ｃを囲むようにして、シリンダ１３の内周面からプランジャ孔径方向外側に向かって窪んだ座ぐり部１３ｄが設けられている。
【００２７】
プランジャ孔１３ａを正面にして座ぐり部１３ｄをプランジャ孔径方向中心から見たとき（図２（ａ）参照）、プランジャ孔１３ａと座ぐり部１３ｄとの境界部のうち、吐出孔１３ｃのプランジャ孔軸線Ｊ１方向両側に位置する第１境界部１３ｅは、プランジャ孔軸線Ｊ１に対して垂直方向に直線状に延びている。ここで、２つの第１境界部１３ｅ間の間隔をｃ、吐出孔１３ｃの内径をｄとすると、ｃ＞ｄである。
【００２８】
また、座ぐり部１３ｄをプランジャ孔径方向中心から見たとき、プランジャ孔１３ａと座ぐり部１３ｄとの境界部のうち、吐出孔１３ｃのプランジャ孔周方向（図２（ａ）の紙面左右方向）両側に位置する第２境界部１３ｆは、プランジャ孔周方向外側に向かって凸の円弧状になっている。
【００２９】
さらに、座ぐり部１３ｄにおいて第１境界部１３ｅと吐出孔１３ｃとの間には、吐出孔１３ｃの軸線に対して傾斜した傾斜面１３ｇが形成されている。この傾斜面１３ｇは、シリンダ１３の内周面からプランジャ孔径方向外側に向かって、漸次吐出孔１３ｃの軸線に近づくように傾斜している。
【００３０】
座ぐり部１３ｄは、切削加工（例えばフライス加工）によって形成される。そして、切削加工が完了した時点では、第１境界部１３ｅ、第２境界部１３ｆ、および吐出孔１３ｃと座ぐり部１３ｄとの第３境界部１３ｈは、エッジ状になっている。そこで、本実施形態では、切削加工後に電解加工を行って、第１境界部１３ｅ、第２境界部１３ｆ、および第３境界部１３ｈのエッジ状部位を溶融・除去して、それらの境界部１３ｅ、１３ｆ、１３ｈに面取りを施している。
【００３１】
上記構成になるポンプの作動を説明する。まず、電磁弁３０のソレノイド３２に通電されていないときには、弁体３５はスプリング３４の付勢力により開弁位置に移動されている。すなわち、弁体３５がボディ３１のシート部から離れており、吸入通路３１ａが開かれている。
【００３２】
そして、吸入通路３１ａが開かれている状態でプランジャ１４が下降するときには、フィードポンプから吐出される低圧の燃料が、燃料溜り１９、吸入通路１３ｂ、および吸入通路３１ａを介して、ポンプ室１５に供給される。
【００３３】
次いで、プランジャ１４が上昇し始めると、プランジャ１４はポンプ室１５内の燃料を加圧しようとする。しかし、プランジャ１４の上昇開始初期においては、電磁弁３０に通電されておらず、吸入通路３１ａが開かれているため、ポンプ室１５内の燃料は、吸入通路３１ａおよび吸入通路１３ｂを介して燃料溜り１９側に溢流し、加圧されない。
【００３４】
このポンプ室１５内の燃料の溢流中に電磁弁３０に通電されると、アーマチャ３３および弁体３５がスプリング３４に抗して吸引され、弁体３５がボディ３１のシート部に着座して吸入通路３１ａが閉塞される。これにより、燃料溜り１９側への燃料の溢流が停止されて、プランジャ１４によるポンプ室１５内の燃料の加圧が開始される。そして、ポンプ室１５内の燃料圧力により吐出弁２０が開弁され、燃料がコモンレールに圧送される。
【００３５】
次に、シリンダ１３の内周面に発生する引張応力について詳述する。プランジャ１４にて加圧された燃料の圧力により、シリンダ１３をプランジャ孔径方向に膨らませるようにシリンダ１３に対して力が作用し、シリンダ１３に応力が発生する。その応力の方向は、プランジャ孔周方向（換言すると、シリンダ１３を展開した状態でプランジャ孔軸線Ｊ１に対して垂直方向）である。
【００３６】
ここで、第１境界部１３ｅは、プランジャ孔軸線Ｊ１に対して垂直方向に、すなわち応力と同方向に、延びている。この場合、第１境界部１３ｅの応力集中係数は１（すなわち最小）になるため、第１境界部１３ｅ付近に発生する応力が小さくなり、シリンダ１３の耐圧強度を高めることができる。
【００３７】
また、第１境界部１３ｅと第２境界部１３ｆとがともに直線である場合は、両境界部１３ｅ、１３ｆの接続部が角部形状になり、両境界部１３ｅ、１３ｆの接続部に応力が集中するのに対し、第２境界部１３ｆを円弧状にすることにより両境界部１３ｅ、１３ｆの接続部がＲ形状になり、両境界部１３ｅ、１３ｆの接続部への応力集中を緩和することができる。
【００３８】
さらに、第１境界部１３ｅ、第２境界部１３ｆ、および第３境界部１３ｈに面取りを施しているため、それらの境界部１３ｅ、１３ｆ、１３ｈへの応力集中を緩和することができる。
【００３９】
なお、第１境界部１３ｅおよび第２境界部１３ｆ付近への応力集中を回避する観点からは、座ぐり部１３ｄは、プランジャ孔１３ａの位置を中心にして、プランジャ孔周方向に１８０度程度の範囲に設けるのが望ましい。同様に、第１境界部１３ｅ付近への応力集中を回避する観点からは、間隔ｃと内径ｄとの寸法差は小さい方が望ましい。
【００４０】
（他の実施形態）
上記実施形態では、本発明を内燃機関用燃料噴射装置のサプライポンプに適用したが、本発明は、流体を吸入・吐出するポンプに広く適用することができる。
【００４１】
また、上記実施形態では、吐出孔１３ｃのうちプランジャ孔１３ａに近い部位が、プランジャ孔軸線Ｊ１に対して直交しているが、吐出孔１３ｃのうちプランジャ孔１３ａに近い部位、或いは吐出孔１３ｃ全体が、プランジャ孔軸線Ｊ１に対して傾斜しているポンプにも、本発明は適用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１３    シリンダ
１４    プランジャ
１３ａ  プランジャ孔
１３ｃ  吐出孔
１３ｄ  座ぐり部
１３ｅ  第１境界部
１３ｆ  第２境界部
【図１】
0005531569.tif 000002
【図２】
0005531569.tif 000003